25 septiembre 2016

CURSO DE AGROFORESTERÍA 1.1 Agricultura y Desarrollo Sustentable


En base al arículo de "Bases y estrategias ecológicas para una agricultura sustentable" de Miguel A. Altiere (Universidad de California, Berkely, el cual se toma en forma íntegra). Considera que en la mayoría de los círculos agrícolas científicos, se ha llegado a la percepción general de que la agricultura moderna enfrenta una crisis ambiental (Conway y Barbier, 1990). La raíz de esta crisis radica en el uso de prácticas agrícolas intensivas basadas en altos insumos que llevan a la degradación de los recursos naturales a través de procesos de erosión de suelos, salinización, contaminación con pesticidas, desertificación y pérdida de la biomasa, lo que finalmente repercute en reducciones progresivas de la productividad. La pérdida de rendimiento por plagas en muchos cultivos, a pesar del incremento substancial en el uso de pesticidas es un síntoma de esta crisis (Pimentel et al., 1980). Es bien sabido que las plantas cultivadas en monocultivos genéticamente homogéneos no poseen las defensas necesarias para resistir o tolerar el impacto de poblaciones de insectos fitófagos (Altieri y Letourneau, 1982).
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Monocultuvo. Foto aquí.

Los cultivos han sido seleccionados para altos rendimientos y alta palatabilidad, haciéndolos más susceptibles a las plagas. Por otro lado, la mayoría de las prácticas agrícolas afectan negativamente a los enemigos naturales, los que a su vez no encuentran los recursos ambientales necesarios en los monocultivos para dar una respuesta funcional efectiva (Price, 1989). Es así que mientras se mantenga el monocultivo como estructura básica de los sistemas agrícolas, las plagas serán el resultado de un espiral negativo que tiende a autorreforzarse. 


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Uso de plaguicidas. Foto de aquí.

El desarrollo del concepto de Agricultura Sustentable es una respuesta relativamente reciente a la preocupación por la degradación de los recursos naturales asociada a la agricultura moderna. Hoy en día, la problemática contemporánea de la producción agrícola ha evolucionado de una dimensión meramente técnica a dimensiones más sociales, económicas, políticas, culturales y ambientales. El concepto de sustentabilidad es útil porque captura un conjunto de preocupaciones sobre la agricultura, concebida como un sistema tanto económico, como un sistema social y ecológico. La comprensión de estos tópicos más amplios sobre la agricultura, requiere entender la relación entre la agricultura y el ambiente global, ya que el desarrollo agrícola depende de la interacción de subsistemas biofísicos, técnicos y socioeconómicos. Este concepto ha provocado mucha discusión y ha promovido la necesidad de realizar ajustes en la agricultura convencional para que ésta se vuelva ambiental, social y económicamente viable y compatible (Edwards et al., 1990). La idea es desarrollar agroecosistemas con mínima dependencia de altos insumos agroquímicos y energéticos y que enfaticen las interacciones y sinergismos entre los varios componentes biológicos de los agroecosistemas, mejorando así la eficiencia biológica, y económica y también la protección del medio ambiente (Altieri, 1987).

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Agricultura sustentable. Foto de aquí.

A pesar de cientos de proyectos de investigación, del impulso que se le ha dado al desarrollo tecnológico para lograr la sustentabilidad agrícola, y las muchas lecciones que se han aprendido, el enfoque sigue siendo dominantemente tecnológico, enfatizando por un lado la biotecnología con el desarrollo de variedades transgénicas resistentes a herbicidas u otros factores, y por el otro, una agricultura orgánica de sustitución de insumos, que promociona un reemplazo de insumos de agroquímicos tóxicos y caros, por insumos alternativos (biofertilizantes y biopesticidas) más benignos ambientalmente. Estos enfoques no hacen nada por ir a la raíz de los problemas ambientales que la agricultura ocasiona, ni cuestionan la estructura del monocultivo, que es la base ecológica de la inestabilidad de la agricultura moderna.

Alcances teóricos de la agroecología

La disciplina científica que enfoca el estudio de la agricultura desde una perspectiva ecológica se denomina "agroecología" y se define como un marco teórico cuyo fin es analizar los procesos agrícolas del modo más amplio, permitiendo entender la problemática agrícola en forma integral y holística. El enfoque agroecológico considera a los ecosistemas agrícolas como las unidades fundamentales de estudio; y en estos sistemas, los ciclos minerales, las transformaciones de la energía, los procesos biológicos y las relaciones socioeconómicas, son investigados y analizados como un todo (Altieri, 1987).

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Agroecología. Foto de aquí.

En la búsqueda por reincorporar una racionalidad más ecológica a la producción agropecuaria, los científicos y practicantes agrícolas han ignorado un punto crucial en el desarrollo de una agricultura más autosuficiente y sostenible: el entendimiento profundo de la naturaleza de los agroecosistemas y los principios que gobiernan su funcionamiento. En este sentido la agroecología se perfila como una disciplina única que delinea los principios ecológicos básicos para estudiar, diseñar, manejar y evaluar agroecosistemas desde un punto de vista integral, incorporando dimensiones culturales, socioeconómicas, biofísicas y técnicas. La agroecología va más allá de una visión uni-dimensional de los agroecosistemas, de su genética, edafología o agronomía, para abarcar una perspectiva que interrelacione los niveles ecológicos y sociales de coevolución, estructura y función de la agricultura. 
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La agroecología fomenta la agrodiversidad. Foto de aquí.

La agroecología, estimula a los investigadores a capitalizar en el conocimiento y habilidades de los agricultores y a identificar el potencial ilimitado que resulta de ensamblar la biodiversidad para crear sinergismos benéficos que provean a los agroecosistemas de la capacidad de permanecer y aún retornar a un estado innato de estabilidad natural. La agroecología define los principios ecológicos necesarios para desarrollar sistemas de producción sostenibles dentro de marcos socioeconómicos y culturales específicos. La producción sostenible se deriva del balance apropiado de suelos, cultivos, nutrientes, luz solar, humedad y de los sinergismos entre organismos existentes. El agroecosistema es productivo cuando este balance y las condiciones óptimas prevalecen y cuando las plantas cultivadas son resistentes para tolerar el stress y la adversidad.

Pero la protección y producción estables no son el único propósito de la agroecología. De hecho, en el contexto de la agricultura campesina, la sustentabilidad no es posible sin la preservación de la diversidad cultural que ha nutrido a las agriculturas locales, y una producción estable es sólo posible en el contexto de una organización social que proteja la integridad de los recursos naturales y que estimule la interacción armónica entre las personas, el agroecosistema y el ambiente.

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Agricultura campesina. Foto de aquí.

La agricultura sustentable hace referencia a un modo de agricultura que intenta proporcionar rendimientos sostenidos a largo plazo, mediante el uso de tecnologías de manejo que integren los componentes del predio, de manera de mejorar la eficiencia biológica del sistema, la capacidad productiva del agroecosistema, la preservación de la biodiversidad y la capacidad del agroecosistema para auto mantenerse y autorregularse.

Aunque existen muchas definiciones de agricultura sostenible, varios objetivos sociales, económicos y ambientales son comunes a la mayoría de las definiciones:


  • Producción estable y eficiente de recursos productivos Seguridad y autosuficiencia alimentaria 
  • Uso de prácticas agroecológicas o tradicionales de manejo 
  • Preservación de la cultura local y de la pequeña propiedad 
  • Asistencia de los más pobres a través de un proceso de autogestión 
  • Un alto nivel de participación de la comunidad en decidir la dirección de su propio desarrollo agrícola 
  • Conservación y regeneración de los recursos naturales
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Agricultoras campesina. Foto de aquí.

Una característica importante de la sustentabilidad, es la capacidad del agroecosistema para mantener un rendimiento que no decline a lo largo del tiempo, dentro de una amplia gama de condiciones. La mayoría de los conceptos de sustentabilidad requieren a la vez, un rendimiento constante y la prevención de la degradación ambiental. Estas dos demandas, a menudo se perciben como si fueran mutuamente incompatibles, ya que la producción agrícola demanda un nivel de utilización de recursos, mientras que la protección ambiental requiere un cierto nivel de conservación (Conway y Babiere, 1990). Los requisitos básicos de un agroecosistema sustentable son la conservación de los recursos renovables, la adaptación del cultivo al ambiente y el mantenimiento de un nivel, aunque estable, de productividad. Para enfatizar la sustentabilidad ecológica a largo plazo, más que la productividad a corto plazo, el sistema debe (Altieri, 1987): 

  • Reducir el uso de energía, la degradación de recursos y las pérdidas de nutrientes 
  • Emplear métodos de producción que restablezcan los mecanismos homeostáticos conducentes a la estabilidad de la comunidad, optimizar las tasas de reciclaje de materia orgánica y nutrientes, utilizar al máximo la capacidad multiuso del sistema y asegurar un flujo eficiente de energía 
  • Fomentar la producción local de productos alimenticios adaptados al entorno socioeconómico y natural 
  • Reducir los costos y aumentar la eficiencia y la viabilidad económica, fomentando así un sistema agrícola potencialmente diverso.
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Sistema agroecológico. Foto tomada de aquí.

Desde el punto de vista de manejo, los componentes básicos de un agroecosistema sustentable incluyen: (Heilchel, 1987; Edwards et al., 1993).

1) Cubierta vegetativa como medida efectiva de conservación del suelo y el agua, mediante el uso de prácticas de cero-labranza, cultivos con "mulch", uso de cultivos de cobertura, etc.

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Mulch o acolchado. Foto de aquí.

2) Suplementación regular de materia orgánica, mediante la incorporación continúa de abono orgánico y composta, incrementando la actividad biótica del suelo.

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Composta para el huerto. Foto de aquí.

3) Mecanismos de reciclado de nutrientes mediante el uso de rotaciones de cultivos, sistemas de mezclas cultivo/ganado, sistemas agroforestales y de intercultivos basados en leguminosas, etc. 

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Rotación de cultivos. Foto de aquí.


4) Regulación de plagas, asegurada mediante la actividad estimulada de los agentes de control biológico, alcanzada mediante la manipulación de la biodiversidad y por introducción y/o la conservación de los enemigos naturales.

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Manejo ecológico de plagas. Foto de aquí.
El grado en que un agroecosistema aumenta en su sustentabilidad dependerá básicamente de un manejo agroecológico que conlleve a la optimización de los siguientes procesos (Altieri, 1987; Reinjtjes et al., 1992). 

1. Disponibilidad y equilibrio del flujo de nutrientes: la productividad de un agroecosistema está directamente relacionada con la magnitud del flujo, movilización y conservación de nutrientes, lo que a su vez, depende del suministro continuo de materia orgánica y la promoción de la actividad biológica del suelo.

2. Protección y conservación de la superficie del suelo: el manejo de la cubierta vegetal mediante el uso de cultivos de cobertura, mulch, cero labranza, etc. que minimizan la erosión, es una medida eficaz para la conservación del suelo y del agua. La cubierta protectora debe además proteger al suelo de la oxidación u otro deterioro químico El deterioro físico debido a la compactación y pérdida de estructura producto de las precipitaciones, puede ser igualmente desastroso, reduciendo el potencial productivo. El cultivo continuado o la cubierta con residuos de cultivo provenientes de sistemas manejados apropiadamente, es crucial para mantener el potencial productivo. 

3. Utilización eficiente de los recursos de agua, luz y suelo: es importante reducir al mínimo las pérdidas debido a los flujos de radiación solar, aire y agua, por medio de un manejo del microclima, del agua y del control de la erosión 

4. Manutención de un nivel alto de biomasa total y residual: con el fin de sostener la biología del suelo y la productividad animal y vegetal, es de vital importancia una fuente alta de carbono que aporte energía y facilite la retención de nutrientes. Esto se logra adicionando materia orgánica, con el uso de leguminosas, la integración animal y removiendo en la cosecha una porción pequeña de nutrientes en relación a la biomasa total 

5. Explotación de la adaptabilidad y complementariedad en el uso de recursos genéticos de animales y vegetales: esto implica la utilización de variedades y razas autóctonas y rústicas adaptadas a la heterogeneidad ambiental persistente y que responden a un manejo de bajos insumos
6. Preservación e integración de la biodiversidad: la eficiencia del reciclaje de nutrientes y la estabilidad frente al ataque de plagas y enfermedades al sistema, dependen de la cantidad y tipo de biodiversidad presente, así como también de su organización espacial y temporal (diversidad, estructural), y en especial, de sus interacciones y sinergismos (diversidad funcional). Los agroecosistemas tradicionales, especialmente aquellos en ambientesmarginales, poseen a menudo una estabilidad y una elasticidad significativa, como resultado del alto nivel de diversidad estructural y funcional que se deriva del uso de policultivos, sistemas agroforestales y sistemas mixtos cultivos-animales.

a) Sustentabilidad:
Capacidad para mantener el nivel de productividad de los cultivos a través del tiempo, sin arriesgar los componentes estructurales y funcionales de los agroecosistemas.

b) Contaminación de recursos naturales:
Alteración de la calidad del aire, agua y suelo causada por las prácticas agrícolas, los insumos químicos o productos de los agroecosistemas.

c) Calidad del paisaje agrícola:
Las diversas formas en que los modelos agrícolas de uso de la tierra modifican el entorno e influencian los procesos ecológicos. En el Cuadro 1 se observa los atributos biofísicos, sociales y económicos entre agroecosistemas convencionales y agroecosistemas alternativos. 

Cuadro 1. Comparación de atributos biofísicos, sociales y económicos entre agroecosistemas convencionales y alternativos (NRC. 1989).




Situación actual de los recursos naturales
El deterioro de la capacidad productiva de la tierra, se debe en gran parte a la deforestación y al uso inapropiado de los recursos; esos problemas surgen, en parte, del aumento de la demanda por el uso de la tierra, el aumento demográfico, las presiones económicas para intensificar la producción agrícola con el propósito de obtener ganancias inmediatas y el manejo inadecuado de los recursos, motivan a una mayor demanda por el uso de los mismos. El incremento de los precios de ciertos productos agropecuarios en el mercado internacional como por ejemplo la carne o la soya, estimulan la apertura de nuevas fronteras, a menudo no aptas para la producción de estos bienes. En consecuencia para aumentar el área de terreno disponible se incrementa la deforestación.
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Deforestación. Foto de aquí.

Cuando se menciona la deforestación, a menudo solo se piensa en la pérdida de bosques, con el consiguiente menoscabo comercial o estético. Sin embargo, la tala indiscriminada también tiene otras consecuencias: La deforestación puede causar la eliminación de especies de árboles y otras plantas valiosas desde el punto de vista medicinal, también malograr recursos genéticos, pues son eliminadas especies o variedades que podrían resultar importantes para el mejoramiento de especies existentes. Asimismo una tasa elevada de deforestación puede ocasionar escasez de leña donde esta es la principal fuente de energía para la población.

Además, cuando es eliminada la cubierta del bosque, los suelos se encuentran más expuestos a los efectos de las lluvias, el sol y los vientos; a ello puede sumarse el impacto de las prácticas relacionadas con el uso de los suelos para la agricultura o la ganadería. Todos estos factores hacen que los suelos sean más propensos a la erosión y además en zonas muy lluviosas, a los deslaves.
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Deslave en Puebla por Huracán Earl. Foto de aquí.

La deforestación causa también pérdida de la capacidad de retención de agua, disminución de la calidad del agua en las cuencas hidrográficas y la degradación de cuencas, reservorios, ríos y estuarios, debido al aumento de la cantidad de sedimentos y turbidez de las aguas, entre otros factores. La utilización inadecuada de la tierra puede llevar a la disminución de la fertilidad, a causa de la reducción del contenido de materia orgánica y de los nutrimentos. El resultado general es el deterioro de la capacidad productiva de los suelos. Los problemas de degradación de la tierra también pueden comenzar o intensificarse con la ganadería. Cuando no se tiene en cuenta las condiciones del suelo, la disponibilidad de forraje y la carga animal adecuada, puede surgir problemas de degradación, tales como erosión y compactación de los suelos, ello provoca la inutilización de terrenos que a veces son difíciles de recuperar. Tales tendencias son mayores cuando condiciones ambientales como el clima, el suelo o la pendiente, se vuelven críticas, es decir, mientras más marginales sean estos terrenos para la explotación agropecuaria, en comparación con condiciones más propicias, habrá mayores problemas de degradación.

La destrucción de selvas, bosques, matorrales, sabanas, palmares etc., con la consecuente drástica reducción o pérdida de especies de plantas y animales, para la implantación de praderas artificiales, ha sido una verdadera tragedia para el medio ambiente. Considerando además que los niveles de productividad en las praderas tropicales son bajos y que los beneficiarios no han sido la población rural en general, sino sectores privilegiados de poblaciones urbanas y los países desarrollados importadores de carne, esta modalidad de producción animal tiene que ser modificado urgentemente (Sánchez, 1998).
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Tasas de deforestación en el Estado de San Luis Potosí, México desde 1993 a 2007. foto de aquí.

La vegetación original de la mayor parte de los ecosistemas tropicales húmedos es rica en variedad de especies y en cantidad total de biomasa distribuida en múltiples estratos, con una alta capacidad fotosintética. Los nutrientes minerales y el material orgánico están distribuidos principalmente en las plantas. Los suelos lixiviados y generalmente pobres, no tienen la capacidad de retener los nutrientes presentes en el ecosistema una vez que la abundante vegetación ha sido removida, y reemplazada por una relativamente ligera cubierta compuesta de pastos (Sánchez, 1998).

La producción primaria de las praderas artificiales es baja comparada con la que existía originalmente, y la producción de carne y leche por unidad de área, a pesar de variedades de pastos mejorados y fuerte fertilización, ha llegado a un límite que parece insuperable con las estrategias de la revolución verde: monocultivo de pastos y altos insumos (fertilizantes) derivados de los combustibles fósiles.
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Ganadería en zonas tropicales. Foto de aquí.

Las leguminosas rastreras introducidas en algunos casos han tenido una contribución significativa a los rendimientos del pastizal, pero en general han probado ser difíciles de manejar y mantener, es claro que las mejoras en los sistemas de producción animal en el trópico no hay que buscarlas mirando hacia abajo (buscando pastos y leguminosas rastreras), sino hacia arriba (buscando árboles y arbustos forrajeros). En otras palabras, se tiene que regresar a modelos más cercanos a la vegetación original, pero específicamente diseñados para aumentar la productividad animal de los mismos.

Los sistemas agroforestales ofrecen una alternativa sostenible para aumentar la biodiversidad animal y vegetal, y para aumentar los niveles de producción animal, con reducida dependencia de los insumos externos. Con ellos se trata de aprovechar las ventajas de varios estratos de la vegetación y de mejorar la dieta animal proporcionando una diversidad de alimentos, forrajes, flores y frutos, que permiten al animal variar su dieta y aumentar su nivel de producción.


Los árboles y su utilidad

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Árboles útiles. Foto de aquí.

Los árboles, componentes importantes de los bosques, constituyen un elemento indispensable en el reciclaje del agua, el oxígeno, el carbono y el nitrógeno.

El agua de lluvia que cae sobre la tierra cubierta de bosques tiende a humedecer el suelo y permanece ahí sin correr, con lo cual se reduce la erosión y las inundaciones, filtrándose lentamente bajo tierra para formar pozos y vertientes (Eckholm, 1977).

Una característica principal de los suelos tropicales consiste en el alto grado de alteración de la roca madre, su escasa reserva mineral y débil capacidad de absorber cationes, los hace muy sensibles a la lixiviación, son suelos ácidos y por lo general pobres en nutrimentos importantes, por otro lado, la presencia de los bosques en estas zonas, enriquece su cubierta superior con materia orgánica y bases provenientes de la descomposición de los desechos vegetales y de la hojarasca, cuyos elementos nutritivos pasan directamente a las raíces, sin atravesar el suelo mineral, asimismo, del bosque tropical se obtiene madera para construcción y la industria del papel la materia prima para la fabricación del mismo (Fontaine, 1981). Este mismo autor indicó además que el consumo de leña y madera para la elaboración del carbón era, en 1978, alrededor de 1,420 millones de m3 para el conjunto de los países en desarrollo, cuya mayoría están situados en los trópicos y que esto representa el 40% del consumo energético total de todos los países tropicales. Una tercera parte de la humanidad depende exclusivamente de leña para calefacción y cocción de sus alimentos y realizan prácticas no sostenibles debido a la pobreza y a su baja condición social, pero con el uso de árboles multipropósitos en silvopastoreo, además de los beneficios a la ganadería, le proporcionará leña y se evitará el deterioro ambiental (Botero y Botero, 1996). Por otro lado, Gómez (1985) señaló que la leña junto con el carbón se considera los recursos bioenergéticos en el mundo, representando el 90% de la energía disponible para millones de seres humanos en zonas rurales de países del tercer mundo.
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El mesquite, un árbol multipropósito. Foto de aquí.

Frías et al. (1993) mencionaron la importancia que tiene el mezquite Prosopis laevigata, al norte del estado de Guanajuato, donde una de las actividades en la explotación de los recursos naturales lo constituye la recolección de leña con fines energético-doméstico, asimismo, se reconoce su papel en la producción de forraje y madera, importante también en la producción apícola y componente del equilibrio ecológico (formación y retención del suelo, ciclo hidrológico, habitat de especies vegetales y animales) entre otros.

Existen diversas producciones basadas en el bosque de uso doméstico como son: postes y estacas para la construcción principalmente, alimentos (frutas), oleaginosas y animales para caza, así como resinas, fibras, taninos y sustancias farmacéuticas, usadas tanto a nivel rural como comercial. 
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Leña, uno de los recursos más útiles de los árboles. Foto de aquí.

Gómez y Del Amo (1994) señalaron que los bosques representan un bien económico tangible para las sociedades de los países más pobres, y por lo tanto, es más probable su respeto, por representar un importante papel en la preservación del habitat de especies y diversidad biológica, sin embargo, la contribución de los bosques en producción y la conservación de la diversidad biológica sólo podrá aprovecharse plenamente dentro de una estrategia integral en el uso de tierras de acuerdo a su ubicación y composición de recursos.

Los árboles y arbustos son fuente importante de alimento para la ganadería y la fauna silvestre, principalmente durante la época seca, el valor forrajero de las hojas y frutos de estas especies es muchas veces superior a plantas herbáceas, particularmente si nos referimos a leguminosas (Baumer, 1992), asimismo proporcionan otros beneficios adicionales, entre ellos; el que sus raíces faciliten la infiltración del agua de lluvia hacia los mantos freáticos; de contribuir con la formación y fijación de los suelos, de mejorar la fertilidad entre otras cosas, por los compuestos nitrogenados que se forman en las raíces de muchas especies o bien por la descomposición que sufren ramas, hojas, flores y frutos al formar el mantillo, que más tarde se convierte en suelo vegetal (Jaramillo, 1994; Crespo et al., 1995; Febles et al., 1995; Niembro, 1986).
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Árboles ornamentales. Foto de aquí.

Araya et al. (1994) indicaron un total de 51 especies de plantas que, de acuerdo a conocimientos empíricos, son consumidas por los animales en la región de Puriscal, Costa Rica, de las cuales se obtienen otros usos como; 30 que aportan leña, 15 utilizadas como ornamentales, 14 como cercas vivas, 12 para consumo humano, 11 especies de uso medicinal, 10 utilizadas como sombra, 7 para reforestación, 6 para artesanía, 5 para protección y 4 como alimento para aves y conejos, con lo cual se demuestra la diversidad de usos de las especies arbóreas. Al respecto, se mencionó que la Leucaena leucocephala, es utilizada en agroforestería como fuente de nitrógeno, para reducir costos de fertilización, como lo muestran los trabajos de diferentes autores, entre ellos (Singh et al., 1996; Singh y Toky, 1995).

Otro uso de los árboles y arbustos, de especial importancia para países como México, lo constituye la vegetación nectarífera y polinífera que es aprovechada por la apicultura para la generación de recursos económicos a los productores. Por su gran diversidad florística, México ocupa el 5º lugar mundial como productor de miel y el 3º como exportador, dependiendo de esta actividad más de 40 mil productores y sus familias (Villegas et al., 1998; 1999 y 2000). Vietmeyer (1994) mencionó, que el número de especies vegetales utilizadas por el hombre son pocas, y aún menos aquellas domesticadas apropiadamente, lo que indica que existe una barrera entre la ciencia y el adecuado uso de los recursos naturales, por lo que es indispensable el reconocimiento y aprovechamiento de estas especies, que en su mayoría se encuentran en las zonas tropicales y áridas.

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